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1、局部阻力損失實驗實驗人:徐俊卿、鄭仁春、韓超、劉強一、實驗?zāi)康囊?、掌握三點法、四點法量測局部阻力系數(shù)的技能;2、通過對園管突擴局部阻力系數(shù)的表達公式和突縮局部阻力系數(shù)的經(jīng)驗公式的實驗驗證與分析,熟悉用理論分析法和經(jīng)驗法建立函數(shù)式的途徑:3、加深對局部阻力損失機理的理解。二、實驗裝置本實驗裝置如圖8.1所示實驗管道由小—大—小三種已知管徑的管道組成,共設(shè)有六個測壓孔,測孔1—3和3—6分別測量突擴和突縮的局部阻力系數(shù)。其中測孔1位于突擴界面處,用以測量小管出口端壓強值。三、實驗原理寫出局部阻力前后兩斷面能量方程,根據(jù)推導(dǎo)條件,扣除沿程水頭損失可得:1、突然擴大采用三點法計算,下式中由按
2、流長比例換算得出。實測理論2、突然縮小采用四點法計算,下式中B點為突縮點,由換算得出,由換算得出。實測經(jīng)驗實驗結(jié)果及要求1.記錄,計算有關(guān)常數(shù):d1=D1=1.03cm,d2=d3=d4=D2=1.95cm,d5=d6=D3=1.01cm,2.整理、記錄并計算:表1局部阻力損失實驗記錄表次數(shù)流量,cm3/s測壓管讀數(shù),cm體積時間流量1234561132029.944.1533.634.3134.2234.1331.731.412129020.4163.2030.731.7131.6331.6226.8226.843155823.0967.4829.6531.0130.8230.7625
3、.4524.764121416.8272.1828.7830.213029.9523.7235160013.56118.0016.4520.2819.9519.83.92.196132011.41115.6917.3821.0520.720.65.74.17135012.09111.6618.121.6521.3921.256.85.388133012.25108.5719.322.6522.3522.28.627.3表2局部阻力損失實驗記錄表流量前斷面,cm后斷面,cm次數(shù)阻力cmcmEE1突擴44.151.4335.030.111534.420.56580.39500.5476263
4、.202.9433.640.228531.941.65720.56450.5476367.483.3533.000.260431.271.63040.48730.5476472.183.8332.610.298030.511.99530.52120.54765118.0010.2326.680.796421.085.44000.53170.54766115.699.8427.220.765621.825.22480.53120.54767111.669.1627.260.713222.364.76960.52050.54768108.578.6627.960.674323.324.488
5、30.51810.54761突縮44.150.111534.241.489333.190.71720.48160.3632263.200.228531.853.052529.871.99100.65230.3632367.480.260431.023.479028.931.37150.39420.3632472.180.29830.253.980627.681.84240.46280.36325118.000.796420.6010.6414.544.27280.40160.36326115.690.765621.3710.2315.933.78880.37050.36327111.66
6、0.713321.969.5316.334.14580.43510.36328108.570.674322.879.0117.633.85200.42770.3632可見,突擴時,的理論值與實驗較為符合;突縮時,的理論值和實驗值相差很大。實驗分析與討論1.結(jié)合實驗結(jié)果,分析比較突擴與突縮在相應(yīng)條件下?lián)p失大小關(guān)系答:紊流時,突縮的能量損失比突擴??;層流時,不確定。2.結(jié)合流動儀演示的水力現(xiàn)象,分析局部阻力損失機理何在?產(chǎn)生突擴與突縮局部阻力損失的主要部位在哪里?怎樣減少局部阻力損失?3.答:本實驗是在于流道截面面積突變,使流場紊亂,內(nèi)部粘性力加大造成損耗。能量損失主要在管道突變面附近。要減
7、少局部阻力損失,可采用漸縮漸擴管道。4.現(xiàn)備有一段長度及聯(lián)接方式與調(diào)節(jié)閥相同,內(nèi)徑與試驗管道相同的直管段,如何用兩點法測量閥門的局部阻力系數(shù)?答:5.實驗測得突縮管在不同管徑比試的局部阻力系數(shù)(Re>10^5)如下:序號12345d2/d10.20.40.60.810.480.420.320.180試用最小二乘法建立局部阻力稀疏的經(jīng)驗公式。答:由最小二乘法得到=0.64-0.6*d2/d1.1.試說明用理論分析核經(jīng)驗法建立相關(guān)物理量